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实验复习（二）电学实验中疑难问题解析主讲教师：杨启鸿电流表在电路中有内接和外接两种接法，如图所示，甲图是电流表的内接，乙图是外接。一、电流表的连接及误差的分析1.两种电路误差形成的原因：IA0U真U测I/AU/v真实值测量值ab电流表的分压图线1甲图由于电流表的分压，使得电压表测量值大于电阻Rx两端的电压值，所以当用电阻的计算式IUR＝计算电阻的测量值大于真实值，即XXRR真AAXAV测IU＝RIUUIUR,参看V—A图线1。1.两种电路误差形成的原因：I测0I真UVI/AU/v测量值真实值Cd电压表的分流图线2乙图由于电压表的分流，使得电流表测量的电流大于电阻Rx中的电流，所以电阻的测量值小于真实值，即XX真VRVAV测IU＝RIIUIURX，参看V－A图线2。2.如何区别被测电阻的大小，实验理论上的规定：当VAXRRR，称为小电阻，采用电流表外接，当VAXRRR，称为大电阻，采用电流表内接。二、滑动变阻器的两种接法用滑动变阻器控制电路时，经常有两种接法：限流和分压，如下图中的甲图和乙图。甲图乙图采用甲图，利用V－A法测电阻Rx的阻值其特点如下：被测电阻Rx两端电压调节范围εUεRRRXXX电路中电流的调节范围XXRεIRRε电路消耗的总功率P＝Iε甲图乙图采用乙图，利用V－A法测电阻Rx的阻值，其特点如下：被测电阻Rx两端电压的调节范围0≤UX≤ε被测电阻Rx中电流的调节范围0≤Ix≤XR电路中消耗的总功率P＝（IX+I0）ε甲图乙图从以上分析可知，分压电路被测电阻两端的电压变化范围大，限流电路中功率消耗小；限流电路，如果滑动变阻器RRx,改变滑动变阻器的阻值，会使被测电阻两端电压变化较大；但是如果R远小于Rx，则即使滑动变阻器阻值变化很大，被测电阻两端电压都不会有较大的变化，这样不利于实验数据的采集和减小偶然误差。甲图乙图何时用限流，何时用分压？当滑动变阻器总电阻大于被测电阻值时，采用限流，当滑动变阻器总电阻远小于被测电阻值时用分压；当要求被测电阻两端电压变化从0开始，或要求被测电阻两端电压变化范围尽量大时用分压。三、如何选电学实验器材选择电学仪器总的原则是要考虑安全因素和兼顾误差因素。电表的量程：从安全因素讲，使用中不要超过表的量程。但并不是量程越大越好，因为过大的量程使得表的指针摆角过小，会增大读数的误差。从误差因素讲，一般实际读数不小于电表量程的三分之一。三、如何选电学实验器材选择电学仪器总的原则是要考虑安全因素和兼顾误差因素。电阻元件的最大允许电流如滑动变阻器（0～10Ω，1A）说明了它的最大阻值和允许通过的最大电流。滑动变阻器采用分压接法，要选择电阻较小，且额定电流较大的。在限流接法中，要选择总电阻与其他电阻阻值比较接近的。选择器材的一般步骤：1.选出唯一性器材2.画出电路图，先不接入电表3.估算出电流和电压的最大值，确定实验电路和其他实验器材例：要用V－A法测定一个阻值约为12Ω的电阻，要求测量结果尽量准确，下列器材中应选用的是A.电池组（6V，内阻很小）B.电流表（0～3A，内阻0.0125Ω）C.电流表（0～0.6A，内阻0.0125Ω）D.电压表（0～3V，内阻3kΩ）E.电压表（0～6V，内阻6kΩ）F.滑动变阻器（0～20Ω，1A）G.滑动变阻器（0～200Ω，0.3A）H.电键、导线分析：首先选出唯一性的器材，电池组A，电键、导线H其次画出电路图草图计算出电路中的最大电流：0.5ARUI,由此可以选择电流表C，电压表E，滑动变阻器F。四、伏安法测电阻实验中的数据处理03年全国高考第23题：（15分）用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ。给定电压表（内阻约为50kΩ）、电流表（内阻约为40Ω）、滑线变阻器、电源、电键、待测电阻（约为250Ω）及导线若干。（1）画出测量R的电路图。（2）图1中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试写出根据此图求R值的步骤：。求出的电阻值R＝。（保留3位有效数字）（3）待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图2、图3所示。由图可知其长度为，直径为。试题答案：（1）或（2）①作U－I直线，舍去左起第2点，其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧。②求该直线的斜K，则R＝K。229Ω（221～237Ω均为正确）。（3）0.800cm0.194cm（4）8.46×10－2Ω·m（8.16×10－2～8.76×10－2Ω·m均为正确）结合试题答案做几点说明：1、为什么可以是两种电路？无论选择限流还是分压电路都对，因为不知道滑动变阻器的规格，这不是这道题的考查点。2、电流表为什么外接？因为可以计算出被测电阻较小。3、为什么要“作U－I直线，舍去左起第2点，其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧”？画直线本身的意义在于体现物理实验中的重要的物理思想，即“多次测量取平均值”。4、怎么求直线的斜率？在尽量远离坐标原点的位置，取一点（最好不是实验数据中的某一组），读出它的坐标值，计算直线的斜率。或